[发明专利]一种基于多通道独立电流阱的脑深部靶向电刺激系统

摘要

本发明公开了一种基于多通道独立电流阱的脑深部靶向电刺激系统，包括逻辑控制单元、电源管理单元、多路电压源电路、多路电流源电路、多路电流阱电路、电荷平衡电路、电极配置电路、隔直电路和反馈电路。通过多个独立电流阱通道既可以异步输出不同的刺激电流，也可以同步输出不同幅度的刺激电流，施加于脑深部苍白球内侧部GPi或丘脑腹中间核VIM或丘脑底核STN等核团，调控脑部核团区域异常的神经电活动，控制肢体震颤、肌强直及异动症状。本发明大大降低了对周围其他功能核团的电刺激副作用，刺激负半周采用负向可控电压源或者电流源进行电荷抵消，实现刺激波形正负双向完全电中性，避免直流累积，保护生物组织安全。

主权项

1.一种基于多通道独立电流阱的脑深部靶向电刺激系统，其特征在于，包括逻辑控制单元、电源管理单元、多路电压源电路、多路电流源电路、多路电流阱电路、电荷平衡电路、电极配置电路、隔直电路和反馈电路，其中，所述逻辑控制单元与电源管理单元、多路电压源电路、多路电流源电路、多路电流阱电路、电荷平衡电路、电极配置电路和反馈电路分别连接，对上述电路进行控制；所述电源管理单元包括电池、电源管理电路和测量保护电路，电源管理电路将电池输出的源电压进行降压和/或升压变换至所需电压幅度，测量保护电路对电池内阻、电池电压和电池输出进行测量和监控；所述多路电压源电路与逻辑控制单元、电源管理单元和电极配置电路分别连接，根据逻辑控制单元产生所需刺激幅度的电压源，包括多个相互独立的电压源，分别程控；所述多路电流源电路与逻辑控制单元、电源管理单元和电极配置电路分别连接，逻辑控制单元产生所需刺激幅度的电流源，包括多个相互独立的电流源，分别程控；所述多路电流阱电路与逻辑控制单元、电源管理单元和电极配置电路分别连接，逻辑控制单元产生所需刺激幅度的电流阱，包括多个相互独立的电流阱，分别程控；所述电荷平衡电路包括可调电压源或者可调的电流源，为负向电荷平衡电路，平衡每个刺激周期内的正负电荷；所述电极配置电路包括多触点电极选择电路、多通道模拟开关控制回路和刺激电极，各个通道之间独立；所述隔直电路与电极配置电路连接，对负载输出刺激信号，隔离交流电脉冲中的直流分量，降低直流电荷累积；所述反馈电路与负载、逻辑控制单元分别连接，测量电极阻抗、脑电波形及刺激信号幅度，反馈给逻辑控制单元。